我国研究人员使用石墨烯（Gr）来改善纳米图案蓝宝石衬底（NPSS）上的氮化铝生长，作为氮化铝镓（AlGaN）深紫外（DUV）发光二极管（LED）的模板。从而开发出了石墨烯／蓝宝石新型外延衬底，并提出了等离子体预处理改性石墨烯，促进AlN薄膜生长实现深紫外LED的新策略。该团队由中国科学院半导体研究所照明研发中心与北京大学纳米化学研究中心、北京石墨烯研究院刘忠范团队组成。
石墨烯的存在改善了生长于表面的铝迁移率，通过准范德华外延（QvdWE）提高了晶体质量。反过来，这也改善了在AlN模板上生长的AlGaN LED的性能。
深紫外LED可以广泛应用于杀毒、消菌、印刷、通信和特殊照明等领域。纳米图案的蓝宝石衬底由400nm深的纳米凹锥图案组成，在蓝宝石表面上通过纳米压印光刻（NIL）产生1μm周期。通过1050℃无催化剂的APCVD生长大约0.7nm厚的石墨烯层。石墨烯生长过程需要三个小时。对石墨烯进行反应离子蚀刻以引入缺陷。NPSS上的石墨烯是在暴露于氮等离子体30秒之前制备的，然后加载到金属有机化学气相沉积（MOCVD）反应器中以进行AlN生长。
1200℃的AlN生长在氢载气中使用三甲基铝和氨前体。没有石墨烯中间层，在NPSS上生长两小时会导致粗糙、不均匀的AlN层。相比之下，石墨烯中间层使AlN快速聚结，形成连续的平坦表面。这表明石墨烯层增加了铝吸附原子的迁移率。
